發一份軋制壓力計算和測量比較，本人前幾年的東西

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愛克倫達公式計算18a槽鋼的軋制壓力與實測值之比較

傳統理論計算軋制壓力的公式普遍選用愛克倫達公式，該公式是一個估算軋制壓力的半經驗公式，往往參數的選用會直接影響軋制壓力的計算結果，在生產中不可能對所有品種的軋制壓力均進行實測，只能從某些理論經驗中有依據地推斷，可以得到軋機負荷較為準確的估計。這樣就可以充分發揮軋機的能力，合理利用設備。所以對軋制壓力的實測值和理論計算的比較有必要：
1987年11月份＊＊＊廠對型鋼φ800軋機進行了軋制壓力和軋制力矩的測量。從87年1月14日～11月24日由北京鋼鐵學院鄒家祥教授組織，同大軋廠技術人員一道對φ75圓鋼和18a槽鋼進行了粗精軋工4個機架的測量。從以往的經驗所知：愛克倫達公式對簡單斷面的圓鋼、橢圓及矩形坯等計算軋制壓力都比較接近真實值，所以本次比較僅選用精軋機列明顯有腿長的孔型進行計算，以了解異型材的理論計算軋制壓力和實測值的差距。
. v3 Y! r, f( ^5 `! f3 z" y基本條件：
1、各道次工作輥徑
. v7 m0 u0 ~. P# [& Y0 ]2 C

道次	6	7	8 2 M# \/ P& ~* w# I4 O, n# g1 ?	9 + K8 x1 j/ z, q/ f( c0 z/ D; ]	10	11   m( r8 W: n9 [& V	12
輥徑mm	840 4 l' Q- Z! `! X9 s8 s1 A) }( A	840	840	840 4 a  T% X$ P: W2 B8 V+ F8 J2 D	840 0 }# r* l: V% x9 o	840 1 L- N; N4 P( S	840

2、鋼的化學成分

鋼種	C%	Si%	Mn%	P%	S% $ t8 x: _* Z4 g' n
A3 / t" i& b% c5 @# B: _	0.14～0.22 & A& Y6 j' L5 K5 C	0.12～0.30	0.40～0.70	≤0.04	≤0.04

3、孔型特征
2 z9 v2 y  K$ `! e3 w

道次 ; _2 ]4 R' h  q	5	6 , \$ ]; h! h; u  k# ]# w4 B  K	7 . g0 X( x& Q; |; Q	8	9 ' v2 @; l. ?0 g: f' s0 s	10	11 8 [  P% Q. u$ }/ H	12
面積mm2	12984 , h- p6 \' n7 X0 y4 A	9130 5 N1 U" r6 {2 M9 g' R	6783	5210	3902 & m  |, S, H* x) ~	3109 , [3 l. \, w" R9 q8 U  f" b1 e  u9 Z# D	2658	2570 + w, z  E& T/ @& l6 ^7 V9 ~: D1 [
孔型寬mm . K9 g/ g  ]' R$ ?3 I	180	188.14 / w) G: [; K' X7 t" s1 g	186.12	184.36	188.76	185.54 5 x$ O4 E; R5 t- \' d% u& W1 t	185.28	183.75 : @+ a4 x. ?8 c: h! J
等效矩形高度mm	72.13	48.53	36.44	28.26	20.67	16.76	14.30	13.99   P$ Y' j: W% }- J
延伸率	+ ^5 B9 B+ x* f: U+ M' L	1.4	1.34	1.33	1.26 8 w+ V8 {6 d5 E3 m6 }! u5 I2 P0 s	1.27 * H9 x" _( N- I' u7 _	1.14	1.05

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4、實測數據
* B+ f* ?+ Z4 p

道次 + |4 q' G: ?1 ~' ^" g	6	7	8	9   V7 U9 u; b; ?2 O2 Q2 ?- \6 l4 [+ ?	10 * z& G$ [+ ]% d; H: N/ G	11	12 6 D3 Z* P( r  p- z2 m2 ~8 Z
軋制壓力T	327 # \; @" \, H7 g$ m# w: ~3 P, ~	283 6 `. Y* g( X$ D# i4 M	228 6 A) I  ^! M: X7 E	381	213 3 }0 J7 G2 N; x# {6 E1 u2 W	140 0 d, H' E3 E1 K; J	325 6 V. Q5 t7 z$ E% @; u! J
速度rpm - p% s! Q! n6 C" M	63	71 ( G, J  U# b8 N- U) w6 P	63 ! E+ G. {1 q) g/ [% M% _' V	71	59 $ O& F/ m: u: e# {) c; E	71 & O* z. z' c4 h" ]	59 ) `# h8 A! @+ d8 p4 S6 ]0 D
線速度m/s	2.769 . Y& @) ]7 \3 P3 @2 p1 i	3.121	2.770	3.121	2.594	3.121 9 g5 s& i( l' I. S. X# w/ n	2.594 ; Z# C  j: K8 G
實測平均延伸率 8 r( ?" p6 K2 R" |5 T	1.5 ( o* L" q7 i( `$ w4 g	1.19 ) B# {" J) x" h' Q2 w5 g	1.24	1.42 3 w' t: j6 \$ {, T" i; `3 o	1.22	1.18	1.06

5、愛克倫達公式的描述：
  軋制壓力：P=p×F
" v, n4 w% ~. v5 i3 Zp——單位平均軋制壓力


4 y9 t0 O2 b0 V' q* CF——接觸面在水平面上的投影
9 u3 c) R0 L  s, k單位軋制壓力：

9 P% B" ~5 O: s' {; {0 d- gp = （1+m）（K+ηε）
m——外摩擦對單位軋制壓力影響系數
& H' \7 c# X  m2 L3 Y                         η——粘性系數

K——化學成分修正系數
                          ε——平均變形速度
4 j* V& ^& N/ X# `! l$ y, q
: G5 f  u. @9 H) L外摩擦系數：m = [1.6f （R△h）1/2－1.2△h]/（H+h）
f = α（1.05－0.0005t）
t — 軋件溫度

" H0 o6 D* p: @$ D3 z
α— 鐵軋輥系數0.8
粘性系數：η = 0.01（14－0.01t）×10Mpa
化學成分修正系數：K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
平均變形速度：ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

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6、計算
以12道次為例進行計算：
7 t# ~8 a  ?& B. A( P  F8 If =α（1.05－0.0005t）= 0.8×（1.05－0.0005×800）=0.52
! ?, k9 u5 i1 Y6 l8 _m= [1.6×0.52×（0.42×0.00031）1/2－1.2×0.00031]/（0.0143+0.01399）

# n& j: d: a3 P$ `' b6 X= 0.3224
: y& a) ]- z0 X5 i" z% \3 tη= 0.01（14－0.01t）×10Mpa
= 0.01（14－0.01×800）×10Mpa =0.06×10Mpa
, F; p$ V: m* F% v- [ε=[ 2v（△h/ R）1/2]/（H+h）

=[ 2×2.594×（0.00031/ 0.42）1/2]/（0.0143+0.01399）

=0.14095/0.02829 = 4.98
* \. y, n1 B5 rF = [（B+b）/2 ]×[R2－（R－△h/2）2]1/2

% D8 t! l) W( T( L! @. n=[（185.88+183.75）/2] ×{0.422－[0.42－（0.0143－0.01399）/2] 2}1/2

5 C; N! z3 B: m  j+ e$ z( {5 F  W& t=0.0021m2
K = （14－0.01t）（1.4+C+Mn）×10Mpa
: S" @7 U  |+ s2 @2 s
= （14－0.01×800）（1.4+0.18+0.55）×10Mpa
+ k! I# d8 |" o  ]
2 `7 [' {" {, X+ S$ g3 n( Y9 i=
" s4 s) N; d- y. Y) D9 q0 x/ B9 ~12.78×10Mpa

p = （1+m）（K+ηε）

= （1+0.3224）（12.78+0.06×4.98）×10Mpa
/ v2 l5 U6 v/ ]; a) y( e
, A7 |5 G; c+ I6 H, k=17.30×10Mpa
/ z& c6 }" J' jP = p×F = 17.30×0.0021×10MN
& p. P2 p) t  e' @- v* [- I
= 0.3633×106N =36.33 T
同理：11道次
8 L2 _0 ^- r+ Gf = 0.52
m = 0.766
η= 0.06×10 Mpa
ε= 15.38

4 C, H; @; M# v! `; y% E
6 N! K5 D+ S' r$ C% r3 R) ~F = 0.00596m2
K=12.78×10Mpa
; G9 L. q. Z: d- X9 op = 24.20×10Mpa
' @' T" l/ A9 @/ r4 r, BP = 144 T
10道次：
6 {& O1 a* _* b2 a" u' [f = 0.52
m = 0.765
. F1 o- ~* T: C" [' u* _η= 0.06×10 Mpa
ε= 13.37
F = 0.007575m2
K=12.78×10Mpa

9 M) z& M! g  lp = 24.11×10Mpa
P = 183 T

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9道次：
/ h; m, U' v* F+ F/ V- \1 sf = 0.52     m = 0.774    η= 0.06×10Mpa   ε= 17.15    F = 0.0105m2
K=12.78×10Mpa        p = 24.50×10Mpa      P = 257 T
8道次：
, y2 b4 K( d6 {. Y0 e& t+ E# Qf = 0.52     m = 0.6020    η= 0.06×10Mpa    ε= 11.9497    F = 0.0108m2
. j- p2 k7 p9 w2 D5 M( {0 \K=12.78×10Mpa        p = 21.62×10Mpa      P = 233 T
5 }( Y' d* y. a# b( Y4 }) z6 O7道次：
f = 0.52     m = 0.527    η= 0.06×10Mpa   ε= 12.46     F = 0.0133m2
2 O% W5 L3 O' J* J+ o; eK=12.78×10Mpa        p = 20.66×10Mpa      P = 275T
9 c- \$ M% H! s7 |% `5 K# r6道次：
- z' P1 \9 q; o5 kf = 0.52     m = 0.4518    η= 0.06×10Mpa   ε= 10.88    F = 0.0182m2
K=12.78×10Mpa        p = 19.50×10Mpa      P = 355 T
, R9 F1 G2 {2 m2 k/ g9 U0 G0 L
. U3 k' Y) m7 l9 w' e比較（單位：噸，T）
* }. x  `8 N) ]" R$ @3 U2 C. K道次        6        7        8        9        10        11        12
9 {% q& I; V7 [) n7 H" z3 g' n實測        327        283        228        381        213        140        325
計算        355        275        233        257        183        144        36
計算與實測差        +28        -6        5        -124        -30        4        -289

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" L' \) p- X  Q4 v$ I
圖中可以分析出：
（1）
6、7、8、10、11道次計算結果非常接近，6道次大28T，7道次小6T，8道次大5T，10道次小30T，11道次大4T。
9 c' u  R; ]' J2 d- N) X9 ~（2）
9道次和12道次計算結果有較大差異。9道次的原因有可能是為了控制腿厚短，強行加大壓下量而與孔型設計的尺寸有較大差異；12道次的原因可能是由于為了負公差軋制強行將壓下量增大，另有可能是溫降較大，在完成道次上軋制溫度較低造成斜夾持作用，可能使軋制力急劇增加（腿尖溫度較低）。另外設計的延伸率比實際延伸率要大很多也是造成壓力增大的原因。
結論：
1、
孔型軋制當中，槽鋼是具有雙側壁斜度的孔型，孔型對軋件的夾持作用，引起軋件產生剪力，而愛克倫達公式未考慮孔型影響系數；
3 u4 |9 J9 G! j/ x6 r2 U2、
從大體來說，如果合理應用愛克倫達公式可以得出比較理想的結果；
# {4 a, U& x6 u- ^5 j& u3、
( I, s4 ^5 Y* T4 \愛克倫達公式未考慮“壓力”軋制情況。
4、
' o) b; _, O9 B# p- y9和12道次的壓力差值從孔型上分析可能是由于8孔和11孔是控制孔，對腿部加工較厚，而9和12道次主要對腿部加工，大的側壓使愛克倫達公式失效。

4 n, G% ~2 ]9 w5 a  ]8 p0 d[ 本帖最后由 重慶鐵匠 于 2008-9-2 20:30 編輯 ]

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老鷹，累死我了，呵呵，我找半天，不知道怎么把數據比較表傳上來，只好下回去找個截屏工具來做圖片了

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好了，圖片上了，只是在最后了，大家將就看，呵呵，不好意思了

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老大，這樣的原創，是否可以＋精呢，呵呵

cjlgl

好帖，十分感謝，學習了。

50350806

太好了，真有幫助，謝謝了